KR102500625B1 - Image processing device, display device having the same, and image processing method of the same - Google Patents
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Abstract
영상 처리 장치는 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하며, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하는 영역 분할 정보를 생성하는 영역 분할부, 영상 데이터 및 영역 분할 정보에 기초하여 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하는 휘도 검출부 및 영역 분할 정보, 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 보정부를 포함한다.The image processing device includes a region divider configured to receive image data, convert the image data in pixel row units to generate converted data, and generate region division information for dividing the image data into a plurality of regions based on the converted data; A luminance detector that detects the region maximum luminance and region minimum luminance of each region based on the image data and region division information, and a correction that corrects the contrast of each region based on the region division information, region maximum luminance, and region minimum luminance. It includes a correction unit that generates image data.
Description
본 발명은 영상 처리 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing device, a display device including the same, and a driving method thereof.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 디스플레이 장치들이 개발되고 있다. 평판 디스플레이 장치로는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전계 방출 디스플레이 장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등이 있다. 특히, 유기 발광 표시 장치는 넓은 시야각, 빠른 응답 속도, 얇은 두께, 낮은 소비 전력 등의 여러 가지 장점들을 가지기 때문에 유망한 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있다.Recently, various flat panel display devices capable of reducing the weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, are being developed. Flat panel display devices include Liquid Crystal Display (LCD), Field Emission Display (FED), Plasma Display Panel (PDP), and Organic Light Emitting Display (OLED). ), etc. In particular, the organic light emitting display device has been spotlighted as a promising next-generation display device because it has various advantages such as a wide viewing angle, fast response speed, thin thickness, and low power consumption.
표시 장치의 화질 개선을 위해 화상을 복수의 영역들로 분할하고, 각각의 영역 별로 화질을 보정하는 방법이 사용되고 있다. 영상을 복수의 영역들로 분할하는 방법으로는 문턱 전압을 설정하거나, 화소 내의 윤곽을 추출하거나, 히스토그램을 작성하여 화소값에 따라 영역을 분할하는 방법 등이 있다. 이러한 방법들은 영상 데이터 전체를 저장하기 위한 메모리, 프레임 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리, 연산 장치 등이 필요한 문제점이 있다. To improve the picture quality of a display device, a method of dividing an image into a plurality of areas and correcting the picture quality for each area is used. Methods of dividing an image into a plurality of regions include methods of setting threshold voltages, extracting outlines within pixels, or dividing regions according to pixel values by creating a histogram. These methods have a problem in that they require a memory for storing entire image data, a frame memory for storing frame data, and an arithmetic device.
본 발명의 일 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 영상 처리 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an image processing device capable of improving display quality.
본 발명의 다른 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device capable of improving display quality.
본 발명의 또 다른 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an image processing method of a display device capable of improving display quality.
그러나, 본 발명이 목적은 상술한 목적으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above object, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치는 영상 데이터를 수신하고, 상기 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하며, 상기 변환 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하는 영역 분할 정보를 생성하는 영역 분할부, 상기 영상 데이터 및 상기 영역 분할 정보에 기초하여 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하는 휘도 검출부 및 상기 영역 분할 정보, 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도에 기초하여 상기 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 보정부를 포함할 수 있다.In order to achieve one object of the present invention, an image processing apparatus according to embodiments of the present invention receives image data, converts the image data in pixel row units to generate converted data, and based on the converted data a region dividing unit generating region division information for dividing the image data into a plurality of regions; a luminance detector detecting a region maximum luminance and a region minimum luminance of each region based on the image data and the region division information; and a correction unit configured to generate correction image data for correcting the contrast of each region based on the region division information, the maximum luminance of the region, and the minimum luminance of the region.
일 실시예에 의하면, 상기 보정부는 이전 프레임에서 공급되는 상기 영상 데이터의 상기 영역 분할 정보, 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도에 기초하여 현재 프레임의 상기 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the correction unit may generate the corrected image data of the current frame based on the region division information of the image data supplied from the previous frame, the region maximum luminance, and the region minimum luminance.
일 실시예에 의하면, 상기 영역 분할부는 선형 필터를 이용하여 상기 영상 데이터를 화소 행 단위로 필터링하여 상기 변환 데이터로 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 상기 영역들의 경계를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the region divider may filter the image data in pixel row units using a linear filter to generate the converted data, and determine boundaries of the regions based on the converted data.
일 실시예에 의하면, 상기 선형 필터는 고역 통과 필터(high pass filter), 밴드 패스 필터(band pass filter) 중 어느 하나를 포함하는 그룹에서 선택할 수 있다.According to an embodiment, the linear filter may be selected from a group including any one of a high pass filter and a band pass filter.
일 실시예에 의하면, 상기 영역 분할부는 상기 화소 행 단위로 상기 영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 상기 변환 데이터로써 출력하고, 이웃하는 화소 행들의 상기 히스토그램을 비교하여 상기 영역들의 경계를 결정할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the region divider outputs a histogram representing a luminance distribution corresponding to the image data in units of pixel rows as the converted data, compares the histograms of neighboring pixel rows, and determines boundaries of the regions. can decide
일 실시예에 의하면, 상기 영역 분할부는 상기 이웃하는 화소 행들의 상기 히스토그램을 비교하여, 동일한 휘도를 갖는 상기 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이상인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하고, 동일한 휘도를 갖는 상기 영상 데이터의 도수가 상기 문턱값 미만인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the region divider compares the histograms of the neighboring pixel rows, and when the frequency of the image data having the same luminance is equal to or greater than a preset threshold, the neighboring pixel rows are included in the same region. and if the frequency of the image data having the same luminance is less than the threshold value, it may be determined that the neighboring pixel rows are included in different regions.
일 실시예에 의하면, 상기 영역 분할부는 상기 화소 행 단위로 상기 변환 데이터를 저장하는 라인 메모리를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the region division unit may include a line memory storing the conversion data in units of pixel rows.
일 실시예에 의하면, 상기 휘도 검출부는 상기 화소 행 단위로 상기 영상 데이터의 행 최대 휘도 및 행 최소 휘도를 검출하고, 상기 각각의 영역 내의 상기 화소 행들의 상기 최대 휘도 및 상기 최소 휘도를 비교하여 상기 각각의 영역의 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도를 검출할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the luminance detection unit detects a maximum luminance and a minimum luminance of the image data in units of pixel rows, compares the maximum luminance and the minimum luminance of the pixel rows in each area, and The region maximum luminance and the region minimum luminance of each region may be detected.
일 실시예에 의하면, 상기 보정부는 상기 영역 별로 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도를 확장할 수 있다.According to an embodiment, the correction unit may extend the maximum luminance of the region and the minimum luminance of the region for each region.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 상응하는 영상 데이터를 화소 행 별로 변환하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하며, 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 상기 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부, 상기 보정 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 화소들에 공급하는 데이터 구동부, 상기 화소들에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부 및 상기 스캔 구동부를 제어하는 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, a display device according to embodiments of the present invention converts a display panel including a plurality of pixels and image data corresponding to an image displayed on the display panel for each pixel row; an image processor configured to divide the image data into a plurality of regions based on the conversion data, and to generate correction image data for correcting contrast of each region based on a region maximum luminance and a region minimum luminance of each region; A data driver generating a data signal based on the corrected image data and supplying the data signal to the pixels, a scan driver supplying a scan signal to the pixels, and a control signal controlling the data driver and the scan driver. It may include a timing control unit that generates.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 처리부는 이전 프레임에서 공급되는 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 영역들을 분할하고, 상기 영역들을 분할하는 영역 분할 정보에 기초하여 현재 프레임의 상기 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the image processing unit may divide the regions based on the image data supplied from a previous frame and generate the corrected image data of the current frame based on region division information for dividing the regions. .
일 실시예에 의하면, 상기 영상 처리부는 선형 필터를 이용하여 상기 영상 데이터를 화소 행 단위로 필터링하여 상기 변환 데이터로 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 상기 영역들의 경계를 결정할 수 있다.According to an embodiment, the image processing unit may filter the image data in pixel row units using a linear filter to generate the converted data, and determine boundaries of the regions based on the converted data.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 처리부는 상기 화소 행 단위로 상기 영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 상기 변환 데이터로써 출력하고, 이웃하는 화소 행들의 상기 히스토그램을 비교하여 상기 영역들의 경계를 결정할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the image processing unit outputs a histogram representing a luminance distribution corresponding to the image data in units of pixel rows as the converted data, compares the histograms of neighboring pixel rows, and determines boundaries of the regions. can decide
일 실시예에 의하면, 상기 영상 처리부는 상기 영역 별로 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도를 확장할 수 있다.According to an embodiment, the image processing unit may expand the maximum luminance of the region and the minimum luminance of the region for each region.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영상 처리 방법은 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하는 단계, 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하는 단계 및 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도에 기초하여 상기 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, an image processing method of a display device according to embodiments of the present invention generates converted data by converting image data in pixel row units, and converts the image data based on the converted data. Dividing into a plurality of regions, detecting the region maximum luminance and region minimum luminance of each region based on the image data, and the contrast of each region based on the region maximum luminance and the region minimum luminance It may include generating correction image data for correcting .
일 실시예에 의하면, 상기 변환 데이터는 선형 필터를 이용하여 상기 영상 데이터를 화소 행 단위로 필터링하여 생성되고, 상기 영역들의 경계는 상기 변환 데이터에 기초하여 결정할 수 있다.According to an embodiment, the transformed data is generated by filtering the image data in pixel row units using a linear filter, and boundaries of the regions may be determined based on the transformed data.
일 실시예에 의하면, 상기 선형 필터는 고역 통과 필터(high pass filter), 밴드 패스 필터(band pass filter) 중 어느 하나를 포함하는 그룹에서 선택할 수 있다.According to an embodiment, the linear filter may be selected from a group including any one of a high pass filter and a band pass filter.
일 실시예에 의하면, 상기화소 행 단위로 상기영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램이 상기 변환 데이터로써 출력되고, 상기 영역들의 경계는 이웃하는 화소 행들의 상기히스토그램을 비교하여 결정될 수 있다.According to an embodiment, a histogram representing a luminance distribution corresponding to the image data in units of pixel rows is output as the converted data, and boundaries of the regions may be determined by comparing the histograms of neighboring pixel rows.
일 실시예에 의하면, 상기 영역을 분할하는 단계는 상기 이웃하는 화소 행들의 상기 히스토그램을 비교하는 단계, 동일한 휘도를 갖는 상기 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이상인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하는 단계 및 동일한 휘도를 갖는 상기 영상 데이터의 도수가 상기 문턱값 미만인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the dividing of the region may include comparing the histograms of the neighboring pixel rows, and when the frequency of the image data having the same luminance is equal to or greater than a preset threshold value, the neighboring pixel rows are the same. The method may include determining that the pixel rows are included in an area, and determining that the neighboring pixel rows are included in different areas when the frequency of the image data having the same luminance is less than the threshold value.
일 실시예에 의하면, 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도를 검출하는 단계는 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도를 초기화하는 단계, 상기 화소 행 단위로 상기 영상 데이터의 행 최대 휘도 및 행 최소 휘도를 검출하는 단계, 상기 각각의 영역 내에서 상기 영역 최대 휘도와 상기 행 최대 휘도를 비교하는 단계 및 상기 각각의 영역 내에서 상기 영역 최소 휘도와 상기 행 최소 휘도를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the detecting of the region maximum luminance and the region minimum luminance may include initializing the region maximum luminance and the region minimum luminance, and the row maximum luminance and row minimum luminance of the image data in units of pixel rows. Detecting , comparing the region maximum luminance with the row maximum luminance in each region, and comparing the region minimum luminance with the row minimum luminance in each region.
본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 영상 처리 방법은 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하고, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하며, 각 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 영역 별로 콘트라스트를 개선함으로써, 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 영상 처리 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 영상 처리 방법은 라인 메모리를 이용하여 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환함으로써, 메모리 용량을 감소시킬 수 있다.An image processing device according to embodiments of the present invention, a display device including the same, and an image processing method thereof convert image data in pixel row units to generate converted data, and based on the converted data, convert the image data into a plurality of areas. , and the contrast is improved for each region based on the region maximum luminance and region minimum luminance of each region, thereby improving the display quality of the display device. Also, an image processing device, a display device including the same, and an image processing method thereof may reduce memory capacity by converting image data in pixel row units using a line memory.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and may be variously extended within a range that does not deviate from the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도1의 영상 처리 장치에 포함되는 영역 분할부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 영상 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도1의 영상 처리 장치에 포함되는 영역 분할부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 영상 처리 장치에 포함되는 영역 분할부의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 영상 처리 장치에 포함되는 보정부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9의 전자 기기가 스마트폰으로 구현되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a block diagram illustrating an image processing device according to example embodiments.
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of a region divider included in the image processing device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the image processing device of FIG. 1 .
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a region divider included in the image processing device of FIG. 1 .
FIG. 5 is a diagram for explaining another example of a region divider included in the image processing device of FIG. 1 .
6 and 7 are diagrams for explaining the operation of a correction unit included in the image processing device of FIG. 1 .
8 is a block diagram illustrating a display device according to example embodiments.
FIG. 9 is a block diagram illustrating an electronic device including the display device of FIG. 8 .
10 is a diagram illustrating an example in which the electronic device of FIG. 9 is implemented as a smart phone.
11 is a flowchart illustrating an image processing method of a display device according to example embodiments.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 영상 처리 장치에 포함되는 영역 분할부의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 영상 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an image processing device according to embodiments of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of a region divider included in the image processing device of FIG. 1, and FIG. It is a block diagram for explaining the operation of the image processing device.
도 1을 참조하면, 영상 처리 장치(100)는 영역 분할부(120), 휘도 검출부(140) 및 보정부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
영역 분할부(120)는 영상 데이터(ID[N])를 수신하고, 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하며, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터(ID[N])를 복수의 영역들로 분할하는 영역 분할 정보(RI[N])를 생성할 수 있다. The
도 2를 참조하면, 표시 장치의 표시 패널에 영상이 표시될 수 있다. 표시 장치는 소프트웨어 등에 의해 생성되는 문자나 도형을 포함하는 인공 화상 및 촬영된 영상이나 방송국 등으로부터 송신된 영상을 포함하는 자연 화상을 표시할 수 있다. 특히, 인공 화상의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향(1ST DIRECTION)으로 서로 다른 정보를 포함하는 제1 내지 제4 영역들(1ST REGION, 2ND REGION, 3RD REGION, 4TH REGION)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 내지 제4 영역들(1ST REGION, 2ND REGION, 3RD REGION, 4TH REGION) 각각은 서로 다른 휘도를 갖는 영상을 포함하므로, 각각의 영역 별로 최적의 콘트라스트 비가 상이할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치(100)는 화소 행 별로(즉, 제1 방향(1ST DIRECTION)을 따라) 영상 데이터(ID[N])를 변환하고, 변환 데이터에 기초하여 표시 패널에 표시되는 화상을 제2 방향(2ND DIRECTION)을 따라 복수의 영역들로 분할하며, 각각의 영역 별로 콘트라스트를 개선함으로써 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 이하, 도 1을 참조하여 자세히 후술하도록 한다.Referring to FIG. 2 , an image may be displayed on a display panel of a display device. The display device may display artificial images including characters or figures generated by software or the like and natural images including captured images or images transmitted from broadcasting stations. In particular, in the case of an artificial image, as shown in FIG. 2, the first to fourth regions (1ST REGION, 2ND REGION, 3RD REGION, 4TH REGION) including different information in a first direction (1ST DIRECTION) are included. can do. In this case, since each of the first to fourth regions 1ST REGION, 2ND REGION, 3RD REGION, and 4TH REGION includes images having different luminance, an optimal contrast ratio may be different for each region. The
영역 분할부(120)는 영상 데이터(ID[N])를 수신할 수 있다. 영역 분할부(120)는 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 별로 리드(read)하고, 화소 행 별 영상 데이터(ID[N])에 기초하여 상기 화상의 영역을 분할하는 영역 분할 정보(RI[N])를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 영역 분할부(120)는 선형 필터를 이용하여 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 단위로 필터링하여 변환 데이터 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 영역들의 경계를 결정할 수 있다. 영역 분할부(120)는 상기 영역들의 경계를 영역 분할 정보(RI[N])로써 출력할 수 있다. 선형 필터는 영상 데이터(ID[N])에 기초하여 영상의 윤곽 부분을 검출할 수 있다. 예를 들어, 선형 필터는 고역 통과 필터(high pass filter), 밴드 패스 필터(band pass filter) 중 어느 하나를 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 이 때, 영역 분할부(120)는 화소 행 단위로 변환 데이터를 저장하는 라인 메모리를 포함할 수 있다. 필터 계수의 개수에 따라 라인 메모리의 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, 5개의 필터 계수를 사용하는 선형 필터를 사용하는 경우, 5행의 라인 메모리를 포함할 수 있고, 3개의 필터 계수를 사용하는 선형 필터를 사용하는 경우, 3행의 라인 메모리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 영역 분할부(120)는 화소 행 단위로 영상 데이터(ID[N])에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 변환 데이터로써 출력하고, 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 영역 분할부(120)는 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 동일한 휘도를 갖는 영상 데이터(ID[N])의 도수가 기 설정된 문턱값 이상인 경우 상기 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하고, 동일한 휘도를 갖는 영상 데이터(ID[N])의 도수가 상기 문턱값 미만인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 영역 분할부(120)는 화소 행 단위로 변환 데이터를 저장하는 라인 메모리를 포함할 수 있다. 이 때, 히스토그램에 포함되는 휘도를 영역 별로 나누거나, 소정 빈도 이상의 영상 데이터(ID[N])만을 저장하여 라인 메모리의 용량을 감소시킬 수 있다. The
휘도 검출부(140)는 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 별로 리드하고, 화소 행 별 영상 데이터(ID[N]) 및 영역 분할 정보(RI[N])에 기초하여 각각의 영역의 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)를 검출할 수 있다. 휘도 검출부(140)는 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 별로 리드하고, 각각의 행의 행 최대 휘도와 행 최소 휘도를 검출할 수 있다. 휘도 검출부(140)는 영역 분할부(120)에서 공급되는 영역 분할 정보(RI[N])에 기초하여 해당 영역의 첫 번째 행에서 영역 최대 휘도(L_MAX)와 영역 최소 휘도(L_MIN)를 초기화할 수 있다. 예를 들어, 휘도 검출부(140)는 영역의 첫 번째 행의 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)를 수학식 1과 같이 초기화할 수 있다.The
<수학식 1><
L_MAX = 1.0L_MAX = 1.0
L_MIN = 0.0L_MIN = 0.0
이 때, L_MAX는 영역 최대 휘도이고, L_MIN은 영역 최소 휘도이다. 휘도 검출부(140)는 수학식 2와 같이 동일한 영역 내의 행 최대 휘도와 영역 최대 휘도(L_MAX)를 비교하여 더 높은 값을 영역 최대 휘도(L_MAX)로 재설정하고, 행 최소 휘도와 영역 최소 휘도(L_MIN)를 비교하여 더 낮은 값을 영역 최소 휘도(L_MIN)로 재설정할 수 있다. At this time, L_MAX is the region maximum luminance, and L_MIN is the region minimum luminance. The
<수학식 2><
L_MAX = max(L_MAX, LL_MAX)L_MAX = max(L_MAX, LL_MAX)
L_MIN = min(L_MIN, LL_MIN)L_MIN = min(L_MIN, LL_MIN)
이 때, L_MAX는 영역 최대 휘도, L_MIN은 영역 최소 휘도, LL_MAX는 행 최대 휘도, LL_MIN은 행 최소 휘도이다.At this time, L_MAX is the region maximum luminance, L_MIN is the region minimum luminance, LL_MAX is the row maximum luminance, and LL_MIN is the row minimum luminance.
구체적으로, 휘도 검출부(140)는 m번째(단, m은 2이상의 자연수) 행의 행 최대 휘도가 영역 최대 휘도(L_MAX)보다 높은 값을 갖는 경우, 행 최대 휘도의 값을 영역 최대 휘도(L_MAX)로 설정하고, 행 최대 휘도가 영역 최대 휘도(L_MAX)보다 낮은 값을 갖는 경우, 영역 최대 휘도(L_MAX)의 값을 유지할 수 있다. 또한, 휘도 검출부(140)는 m번째 행의 행 최소 휘도가 영역 최소 휘도(L_MIN)보다 낮은 값을 갖는 경우, 행 최소 휘도의 값을 영역 최소 휘도(L_MIN)로 설정하고, 행 최소 휘도가 영역 최소 휘도(L_MIN)보다 높은 값을 갖는 경우, 영역 최소 휘도(L_MIN)의 값을 유지할 수 있다. 이와 같은 방법으로 휘도 검출부(140)는 각각의 영역의 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)를 검출할 수 있다. 도 1에는 영역 분할부(120)와 휘도 검출부(140)를 각각 도시하였으나, 영상 처리 장치(100)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 영역 분할부(120)와 휘도 검출부(140)가 통합되어, 변환 데이터의 생성과 행 최대 휘도 및 행 최소 휘도의 검출이 동시에 수행될 수 있다.Specifically, the
보정부(160)는 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터(CD[N+1])를 생성할 수 있다. 보정부(160)는 이전 프레임에서 공급되는 영상 데이터(ID[N])의 영역 분할 정보(RI[N]), 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)에 기초하여 현재 프레임의 보정 영상 데이터(CD[N+1])를 생성할 수 있다. 보정부(160)는 영역 별로 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)를 확장할 수 있다. 구체적으로, 표시 장치가 0~225계조를 갖는 영상을 표시(즉, 8비트 구동)하고, 영역 최소 휘도(L_MIN)에 대응하는 계조값이 a, 영역 최대 휘도(L_MAX)에 대응하는 계조값이 b인 경우, 해당 영역은 영역 최소 휘도(L_MIN)에 대응하는 계조값에 대해 a만큼의 마진이 존재하고, 영역 최대 휘도(L_MAX)에 대응하는 계조값에 대해 (225-b)만큼의 마진이 존재할 수 있다. 보정부(160)는 영역 최소 휘도(L_MIN)에 대응하는 계조값을 0이상 a 미만인 값에 대응하도록 변경하고, 영역 최대 휘도(L_MAX)에 대응하는 계조값을 b초과 255이하인 값에 대응하도록 변경하며, 상기 영역에 공급되는 영상 데이터(ID[N])에 대응하는 계조값을 변경함으로써, 영상 데이터(ID[N])의 콘트라스트를확장할 수 있다. 예를 들어, 보정부(160)는 영역 별로 1차 함수를 이용하여 영상 데이터(ID[N])를 변환할 수 있다. 보정부(160)는 각각의 영역의 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 변경한 보정 영상 데이터(CD[N+1])를 생성함으로써, 영역별로 최적의 콘트라스트 비를 갖는 보정 영상 데이터(CD[N+1])를 생성할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 도 1의 영상 처리 장치(100)는 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하고, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터(ID[N])를 복수의 영역들로 분할하며, 각 영역의 영역 최대 휘도(L_MAX) 및 영역 최소 휘도(L_MIN)에 기초하여 영역 별로 콘트라스트를 개선함으로써, 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 영상 처리 장치(100)는 라인 메모리를 이용하여 영상 데이터(ID[N])를 화소 행 단위로 변환함으로써, 메모리 용량을 감소시킬 수 있다.As described above, the
도 3은 도 1의 영상 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the image processing device of FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 영상 처리 장치는 이전 프레임의 영상 데이터에 기초하여 영상 데이터를 분할하는 영역 분할 정보를 생성하고, 상기 영역 분할 정보에 기초하여 현재 프레임의 보정 데이터를 생성할 수 있다. 프레임 간의 간격이 사람의 눈이 인지하지 못할 정도로 짧고(예를 들어, 1/60 초), 인공 화상의 경우 정지 영상을 포함하므로 프레임 간의 영상 데이터의 변화가 거의 없으므로, 이전 프레임의 영역 분할 정보와 현재 프레임의 영역 분할 정보가 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 영상 처리 장치는 이전 프레임의 영상 데이터를 분석하여 영역을 분할하는 영역 분할 정보를 생성하고, 현재 프레임에서 영역 분할 정보에 기초하여 영역 별로 콘트라스트를 개선할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the image processing device may generate region division information for dividing image data based on image data of a previous frame, and generate correction data of a current frame based on the region division information. Since the interval between frames is short enough to be imperceptible to the human eye (for example, 1/60 sec), and the artificial image includes a still image, there is little change in image data between frames. Region division information of the current frame may be substantially the same or similar. Accordingly, the image processing apparatus may analyze image data of a previous frame to generate region segmentation information for dividing a region, and improve contrast for each region based on the region division information in the current frame.
구체적으로, 영상 처리 장치는 (N-1)번째 프레임의 영상 데이터(ID[N-1])를 수신하고, (N-1)번째 프레임의 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하며, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하는 영역 분할 정보(RI[N-1])를 생성할 수 있다(단, N은 2 이상의 자연수). 영상 처리 장치는 (N-1)번째 프레임에서 생성되는 영역 분할 정보(RI[N-1])를 N번째 프레임에 전달할 수 있다. 이 때, 영역 분할 정보(RI[N-1])와 함께 (N-1)번째 프레임의 영상 데이터(ID[N-1])에 기초하여 검출된 영역 별 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도가 함께 제공될 수 있다. N번째 프레임에서 (N-1)번째 프레임에서 제공되는 영역 분할 정보(RI[N-1])에 기초하여 N번째 프레임의 영상 데이터(ID[N])의 영역 별로 콘트라스트를 개선하는 보정 데이터(CD[N])할 수 있다.Specifically, the image processing device receives image data (ID[N-1]) of the (N-1)th frame, converts the image data of the (N-1)th frame in units of pixel rows, and generates converted data. and may generate region division information (RI[N-1]) for dividing the image data into a plurality of regions based on the converted data (where N is a natural number greater than or equal to 2). The image processing device may transfer region division information (RI[N-1]) generated in the (N−1) th frame to the N th frame. At this time, the region maximum luminance and region minimum luminance for each region detected based on the image data (ID[N-1]) of the (N-1)th frame together with the region division information (RI[N-1]) can be provided. Correction data for improving the contrast for each region of the image data (ID[N]) of the Nth frame based on the region segmentation information (RI[N-1]) provided in the (N-1)th frame in the Nth frame ( CD[N]).
도 4는 도1의 영상 처리 장치에 포함되는 영역 분할부의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a region divider included in the image processing device of FIG. 1 .
도 4를 참조하면, 영상 처리 장치의 영역 분할부는 선형 필터를 이용하여 영상 데이터를 화소 행 단위로 필터링하여 변환 데이터를 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 선형 필터는 영상 데이터에 기초하여 영상의 윤곽 부분을 검출할 수 있다. 이 때, 선형 필터의 필터 계수에 따라 라인 메모리의 행 수가 결정될 수 있다. 필터 계수가 5개인 경우 5행의 라인 메모리를 사용하고, 필터 계수가 7개인 경우 7행의 라인 메모리를 사용할 수 있다. 영역 분할부는 최상위 화소 행에서부터 라인 메모리의 행 수만큼 영상 데이터를 리드하고, 한 행의 처리가 종료될 때마다 다음 행의 영상 데이터가 라인 메모리의 최종 행에 입력될 수 있다. 예를 들어, 선형 필터가 라플라시안(Laplacian filter)인 경우, 영상 데이터가 라플라시안 필터를 통과한 값의 절대값(이하, 라플라시안 절대값)에 기초하여 영역을 분할할 수 있다. 영역 분할부는 화소 행 전체에 공급되는 영상 데이터가 동일한 값을 갖는 경우, 또는 기 설정된 값을 갖는 경우 상기 화소 행을 영역들의 경계로 판단할 수 있다. Referring to FIG. 4 , a region divider of the image processing device may filter image data in pixel row units using a linear filter to generate transform data, and determine a boundary of a region based on the transform data. The linear filter may detect a contour portion of an image based on image data. In this case, the number of rows of the line memory may be determined according to filter coefficients of the linear filter. In case of 5 filter coefficients, 5 rows of line memory can be used, and in case of 7 filter coefficients, 7 rows of line memory can be used. The region divider reads image data as many rows as the number of rows of the line memory from the uppermost pixel row, and whenever processing of one row ends, image data of the next row may be input to the last row of the line memory. For example, when the linear filter is a Laplacian filter, the region may be divided based on an absolute value (hereinafter referred to as Laplacian absolute value) of a value of image data passing through the Laplacian filter. The region divider may determine the pixel row as a boundary between regions when image data supplied to the entire pixel row has the same value or has a preset value.
도 5는 도1의 영상 처리 장치에 포함되는 영역 분할부의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining another example of a region dividing unit included in the image processing device of FIG. 1 .
도 5를 참조하면, 영역 분할부는 화소 행 단위로 영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 변환 데이터로써 출력하고, 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 영역 분할부는 각 화소 행의 영상 데이터(예를 들어, 계조값)의 분포 상태를 히스토그램으로 나타낼 수 있다. 영역 분할부는 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 동일한 계조값을 갖는 영상 데이터의 개수가 기 설정된 도수 이상인 경우 상기 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하고, 동일한 계조값를 갖는 영상 데이터의 개수가 상기 도수 미만인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 도 5를 참조하면, 영역 분할부는 k번째 행의 히스토그램과 (k+1)번째 행의 히스토그램을 비교하고, 동일한 계조값(G1)을 갖는 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이상이므로, k번째(k는 1이상의 자연수) 행과 (k+1)번째 행이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 영역 분할부는 (k+1)번째 행의 히스토그램과 (k+2)번째 행의 히스토그램을 비교하고 동일한 계조값을 갖는 영상 데이터가 없으므로(즉, 영상 데이터의 도수가 문턱값 이하이므로), (k+1)번째 행과 (k+2)번째 행이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 영역 분할부는 (k+2)번째 행의 히스토그램과 (k+3)번째 행의 히스토그램을 비교하고 동일한 계조값(G2)을 갖는 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이상이므로, (k+2)번째 행과 (k+3)번째 행이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 영역 분할부는 라인 메모리에 화소 행 단위로 영상 데이터를 저장할 수 있다. 이 때, 히스토그램에 포함되는 계조값을 영역 별로 나누거나, 각 행에 제공되는 영상 데이터 중 소정 도수 이상을 차지하는 영상 데이터만을 저장하여 라인 메모리의 용량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 1440x2560의 영상 데이터를 처리하기 위해 필요한 라인 메모리는 행 단위로 1,440(width)x3(RGB)x8(depth)=34,650bits이지만, 계조값의 영역을 10으로 나누고, 각 행에 제공되는 영상 데이터 중 2% 이상을 차지하는 영상 데이터만을 이용하여 상기 히스토그램을 저장하는 경우, 행 단위로 4,588bits의 메모리 용량이 필요하며, 라인 메모리의 0.2행 이하일 수 있다.Referring to FIG. 5 , the region dividing unit outputs a histogram representing a luminance distribution corresponding to image data in units of pixel rows as conversion data, and compares histograms of neighboring pixel rows to determine the boundary of the region. The region dividing unit may represent a distribution state of image data (eg, grayscale values) of each pixel row as a histogram. The region division unit compares the histograms of neighboring pixel rows, determines that the neighboring pixel rows are included in the same region when the number of image data having the same grayscale value is equal to or greater than a preset frequency, and determines the number of image data having the same grayscale value. When is less than the frequency, it may be determined that the neighboring pixel rows are included in different regions. Referring to FIG. 5, the region segmentation unit compares the histogram of the k-th row with the histogram of the (k+1)-th row, and since the frequency of image data having the same grayscale value G1 is greater than or equal to a preset threshold, the k-th histogram It may be determined that a row (k is a natural number of 1 or greater) and a (k+1)th row are included in the same area. In addition, the region segmentation unit compares the histogram of the (k+1)th row and the (k+2)th row, and since there is no image data having the same grayscale value (ie, the frequency of the image data is less than the threshold value), It may be determined that the (k+1)th row and the (k+2)th row are included in different regions. In addition, the region dividing unit compares the histogram of the (k+2)th row with the histogram of the (k+3)th row, and since the frequency of image data having the same grayscale value (G2) is greater than or equal to a preset threshold value, (k+3) It may be determined that the 2)th row and the (k+3)th row are included in the same area. The region divider may store image data in a line memory in units of pixel rows. At this time, the capacity of the line memory may be reduced by dividing the grayscale values included in the histogram by region or by storing only image data occupying a predetermined frequency or more among image data provided to each row. For example, the line memory required to process 1440x2560 image data is 1,440 (width) x 3 (RGB) x 8 (depth) = 34,650 bits per row, but the grayscale value area is divided by 10, and the When the histogram is stored using only image data occupying 2% or more of the image data, a memory capacity of 4,588 bits per row is required and may be less than 0.2 rows of line memory.
도 6 및 도 7은 도 1의 영상 처리 장치에 포함되는 보정부의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.6 and 7 are diagrams for explaining the operation of a correction unit included in the image processing device of FIG. 1 .
도 6을 참조하면, 보정부는 영역 최대 휘도 및 영역 최대 휘도를 확장할 수 있다. 도 6을 참조하면, 표시 장치가 0~225계조를 갖는 영상을 표시(즉, 8비트 구동)하고, 영역 최소 휘도에 대응하는 계조값이 a, 영역 최대 휘도에 대응하는 계조값이 b인 경우, 해당 영역은 최소 휘도에 대응하는 계조값에 대해 a만큼의 마진이 존재하고, 최대 휘도에 대응하는 계조값에 대해 (255-b)만큼의 마진이 존재할 수 있다. 보정부는 영역 최소 휘도에 대응하는 계조값이 0이상 a 미만인 값(a')에 대응하고, 최대 휘도에 대응하는 계조값이 b초과 1이하인 값(b')에 대응하도록 변경하고, 상기 영역에 공급되는 영상 데이터에 대응하는 계조값을 변경함으로써, 콘트라스트를 확장할 수 있다. 예를 들어, 보정부는 수학식 3과 같은1차 함수를 이용하여 영상 데이터를 변환할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the correction unit may extend the region maximum luminance and the region maximum luminance. Referring to FIG. 6 , when the display device displays an image having 0 to 225 gradations (ie, 8-bit driving), the gradation value corresponding to the minimum luminance of the region is a, and the gradation value corresponding to the maximum luminance of the region is b. , there may be a margin of a for the grayscale value corresponding to the minimum luminance, and a margin of (255-b) for the grayscale value corresponding to the maximum luminance. The correction unit changes the gradation value corresponding to the minimum luminance of the region to correspond to a value (a') of 0 or more and less than a, and changes the gradation value corresponding to the maximum luminance to correspond to a value (b') greater than b and less than 1, and Contrast can be extended by changing the gradation value corresponding to the supplied image data. For example, the correction unit may convert image data using a linear function such as
<수학식 3><
이 때, CD는 보정 데이터, ID는 영상 데이터, a는 영역 최소 휘도에 대응하는 계조값, b는영역 최대 휘도에 대응하는 계조값, a'는 변환 최소 휘도에 대응하는 계조값, b'는 변화 최대 휘도에 대응하는 계조값일 수 있다. 따라서, 도 7과 같이 각각의 영역 별로 최적의 콘트라스트 비를 갖는 보정 영상 데이터가 생성될 수 있다.At this time, CD is the correction data, ID is the image data, a is the grayscale value corresponding to the minimum luminance of the region, b is the grayscale value corresponding to the maximum luminance of the region, a' is the grayscale value corresponding to the minimum luminance of the conversion, and b' is the grayscale value corresponding to the minimum luminance of the region. It may be a grayscale value corresponding to the changeable maximum luminance. Accordingly, as shown in FIG. 7 , corrected image data having an optimal contrast ratio for each region may be generated.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a display device according to example embodiments.
도 8을 참조하면, 표시 장치(200)는 표시 패널(210), 영상 처리부(220), 데이터 구동부(230), 스캔 구동부(240) 및 타이밍 제어부(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
표시 패널(210)은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 표시 패널(210)에는 복수의 데이터 배선들 및 복수의 스캔 배선들이 형성될 수 있다. 데이터 배선들과 스캔 배선들이 교차하는 영역에 복수의 화소들이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 화소들 각각은 화소 회로, 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 이 경우, 화소 회로가 스캔 라인으로부터공급되는 스캔 신호(SCAN) 에 응답하여 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 신호(DATA)를 구동 트랜지스터에 전달하면, 구동 트랜지스터는 데이터 신호(DATA)에 기초하여 유기 발광 다이오드를 흐르는 구동 전류를 조절할 수 있고, 유기 발광 다이오드는 상기 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다.The
영상 처리부(220)는 표시 패널(210)에 표시되는 영상에 상응하는 영상 데이터(ID)를 화소 행 별로 변환하고, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터(ID)를 복수의 영역들로 분할하며, 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터(CD)를 생성할 수 있다. 영상 처리부(220)는 이전 프레임의 영상 데이터(ID)를 수신하여 영상 데이터(ID)의 영역을 분할하는 영역 분할 정보를 생성하고, 현재 프레임의 영상 데이터(ID)에 상기 영역 분할 정보를 적용하여 영역별로 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터(CD)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부(220)는 영역 분할부, 휘도 검출부 및 보정부를 포함할 수 있다. 영역 분할부는 영상 데이터(ID)를 수신하고, 영상 데이터(ID)를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하며, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터(ID)를 복수의 영역들로 분할하는 영역 분할 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 영역 분할부는 선형 필터를 이용하여 영상 데이터(ID)를 화소 행 단위로 필터링하여 변환 데이터 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 선형 필터는 영상 데이터(ID)에 기초하여 영상의 윤곽 부분을 검출할 수 있다. 이 때, 영역 분할부는 화소 행 단위로 변환 데이터를 저장하는 라인 메모리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 영역 분할부는 화소 행 단위로 영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 변환 데이터로써 출력하고, 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 영역 분할부는 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 동일한 휘도를 갖는 영상 데이터의 개수가 기 설정된 문턱값 이상인 경우 상기 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하고, 동일한 휘도를 갖는 영상 데이터의 개수가 상기 문턱값 미만인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. 영역 분할부는 화소 행 단위로 변환 데이터를 저장하는 라인 메모리를 포함할 수 있다. 휘도 검출부는 영상 데이터(ID)를 화소 행 별로 리드하고, 화소 행 별 영상 데이터(ID)에 기초하여 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출할 수 있다. 휘도 검출부는 영역 분할부에서 공급되는 영역 분할 정보에 기초하여 해당 영역의 첫 번째 행에서 영역 최대 휘도와 영역 최소 휘도를 초기화하고, 동일한 영역 내의 행 최대 휘도와 영역 최대 휘도 및 행 최소 휘도와 영역 최소 휘도를 비교하여 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출할 수 있다. 보정부는 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터(CD)를 생성할 수 있다. 보정부는 영역 별로 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 확장할 수 있다.The
데이터 구동부(230)는 영상 처리부(220)에서 공급되는 보정 데이터에 기초하여 데이터 신호(DATA)를 생성하고, 화소들에 데이터 신호(DATA)를 공급할 수 있다. 데이터 구동부(230)는 타이밍 제어부(250)에서 공급되는 제1 제어 신호(CTL1)에 응답하여 보정 데이터(CD)에 상응하는 데이터 신호(DATA)를 생성하고, 데이터 신호(DATA)를 표시 패널(210)의 데이터 라인으로 출력할 수 있다. The
스캔 구동부(240)는 화소들에 스캔 신호(SCAN)를 공급할 수 있다. 스캔 구동부(240)는 타이밍 제어부(250)에서 공급되는 제2 제어 신호(CTL2)에 응답하여 스캔 신호(SCAN)를 생성하고, 스캔 신호(SCAN)를 표시 패널(210)의 스캔 라인으로 출력할 수 있다.The
타이밍 제어부(250)는 외부로부터 영상 데이터(ID)를 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(250)는 영상 데이터(ID)를 영상 처리부(220)로 공급할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(250)는 데이터 구동부(230)를 제어하는 제1 제어 신호(CTL1) 및 스캔 구동부(240)를 제어하는 제2 제어 신호(CTL2)를 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(250)는 제1 제어 신호(CTL1)를 데이터 구동부(230)로 출력하고, 제2 제어 신호(CTL2)를 스캔 구동부(240)로 출력할 수 있다. 도 8에는 영상 처리부(220)와 타이밍 제어부(250)가 연결되는 것으로 도시하였으나, 영상 처리부(220)는 타이밍 제어부(250) 내에 포함될 수 있다.The
상술한 바와 같이, 도 8의 표시 장치(200)는 영상 데이터(ID)를 복수의 영역들로 분할하고, 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하여 영역별 콘트라스트를 개선하는 영상 처리부(220)를 포함함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 영상 처리부(220)는 라인 메모리를 이용하여 영상 데이터(ID)를 화소 행 단위로 변환하여 영역들을 분할함으로써, 메모리 용량을 감소시킬 수 있다.As described above, the
도 9는 도 8의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이고, 도 10은 도 9의 전자 기기가 스마트폰으로 구현되는 일 예를 나타내는 도면이다.9 is a block diagram illustrating an electronic device including the display device of FIG. 8 , and FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the electronic device of FIG. 9 is implemented as a smart phone.
도 9 및 도 10을 참조하면, 전자기기(300)는 프로세서(310), 메모리 장치(320), 저장 장치(330), 입출력 장치(340), 파워서플라이(350) 및 표시 장치(360)를 포함할 수 있다. 이 때, 표시장치(360)는 도 1의 표시 장치(200)에 상응할 수 있다. 나아가, 전자기기(300)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 전자기기(300)는 스마트폰(400)으로 구현될 수 있으나, 전자기기(300)가 그에 한정되는 것은 아니다.9 and 10, the
프로세서(310)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(310)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(310)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 또한, 프로세서(310)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(320)는 전자 기기(300)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(320)는 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 저장장치(330)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을포함할 수 있다.
입출력 장치(340)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단및 스피커, 프린터 등과같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 표시장치(360)는 입출력 장치(340) 내에 구비될 수도있다. 파워 서플라이(350)는 전자 기기(300)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시장치(360)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. The input/
상술한 바와 같이, 표시 장치(360)는 표시 패널, 영상 처리부, 데이터 구동부, 스캔 구동부 및 타이밍 제어부를 포함할 수 있다. 표시 패널은 복수의 화소들, 데이터 배선들 및 스캔 배선들을 포함할 수 있다. 데이터 배선들과 스캔 배선들이 교차하는 영역에 복수의 화소들이 형성될 수 있다. 영상 처리부는 표시 패널에 표시되는 영상에 상응하는 영상 데이터를 화소 행 별로 변환하고, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하며, 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다. 영상 처리부는 이전 프레임의 영상 데이터를 수신하여 영상 데이터의 영역을 분할하는 영역 분할 정보를 생성하고, 현재 프레임의 영상 데이터에 상기 영역 분할 정보를 적용하여 영역별로 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 처리부는 영역 분할부는 선형 필터를 이용하여 영상 데이터를 화소 행 단위로 필터링하여 변환 데이터 생성하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 영상 처리부는 화소 행 단위로 영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 변환 데이터로써 출력하고, 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 영역의 경계를 결정할 수 있다. 영상 처리부는 영상 데이터를 화소 행 별로 리드하고, 화소 행 별 영상 데이터에 기초하여 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출할 수 있다. 영상 처리부는 각각의 영역 내에서 행 최대 휘도와 영역 최대 휘도를 비교하여 영역 최대 휘도를 검출하고, 행 최소 휘도와 영역 최소 휘도를 비교하여 영역 최소 휘도를 검출할 수 있다. 영상 처리부는 영역별 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 확장하여 영상 데이터의 영역 별 콘트라스트를개선할 수 있다. 데이터 구동부는 영상 처리부에서 공급되는 보정 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 화소들에 데이터 신호를 공급할 수 있다. 스캔 구동부는 화소들에 스캔 신호를 공급할 수 있다. 타이밍 제어부는 외부로부터 영상 데이터를 수신할 수 있다. 타이밍 제어부는 영상 데이터를 영상 처리부로 공급할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부는 제1 제어 신호를 데이터 구동부에 공급하고, 제2 제어 신호를 스캔 구동부에 공급할 수 있다.As described above, the
상술한 바와 같이, 도 9의 전자 기기(300)는 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하고, 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하여 영역별 콘트라스트를개선하는 표시 장치를 포함함으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 표시 장치(360)가 라인 메모리를 이용하여 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 영역들을 분할함으로써, 메모리 용량을 감소시킬 수 있다.As described above, the
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영상 처리 방법을 나타내는 블록도이다.11 is a block diagram illustrating an image processing method of a display device according to example embodiments.
도 11을 참조하면, 표시 장치의 영상 처리 방법은 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하는 단계(S100), 각 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하는 단계(S200) 및 각 영역의 콘트라스트를 보정하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , an image processing method of a display device includes dividing image data into a plurality of regions (S100), detecting a region maximum luminance and a region minimum luminance of each region (S200), and contrast of each region. It may include a step of correcting (S300).
표시 장치의 영상 처리 방법은 영상 데이터를 화소 행 단위로 변환하여 변환 데이터를 생성하고, 변환 데이터에 기초하여 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할(S100)할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치의 영상 처리 방법은 선형 필터를 이용하여 영상 데이터를 화소 행 단위로 필터링하여 변환 데이터를 생성될 수 있다. 변환 데이터에 기초하여 상기 영역들의 경계가 결정될 수 있다. 선형 필터는 고역 통과 필터(high pass filter), 밴드 패스 필터(band pass filter) 중 어느 하나를 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 라플라시안 필터를 이용하는 경우, 영상 데이터를 라플라시안 절대값으로 변환하고, 동일한 라플라시안 절대값을 갖는 영상 데이터를 포함하는 화소 행을 영역의 경계로 판단할 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 장치의 영상 처리 방법은 화소 행 단위로 영상 데이터에 상응하는 휘도의 분포를 나타내는 히스토그램을 변환 데이터로써 출력할 수 있다. 이 때, 영역들의 경계는 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을 비교하여 결정될 수 있다. 영상 처리 방법은 이웃하는 화소 행들의 히스토그램을비교하고, 동일한 휘도를 갖는 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이상인 경우, 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하고, 동일한 휘도를 갖는 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이하인 경우, 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단할 수 있다. The image processing method of the display device may generate converted data by converting image data in units of pixel rows, and divide the image data into a plurality of regions based on the converted data ( S100 ). In an embodiment, the image processing method of the display device may generate converted data by filtering image data in pixel row units using a linear filter. Boundaries of the regions may be determined based on the conversion data. The linear filter may be selected from a group including any one of a high pass filter and a band pass filter. For example, when using a Laplacian filter, image data may be converted into absolute Laplacian values, and a pixel row including image data having the same absolute Laplacian value may be determined as a boundary of a region. In another embodiment, the image processing method of the display device may output a histogram representing a luminance distribution corresponding to image data in pixel row units as converted data. In this case, the boundaries of the regions may be determined by comparing histograms of neighboring pixel rows. The image processing method compares histograms of neighboring pixel rows, determines that the neighboring pixel rows are included in the same area when the frequency of the image data having the same luminance is equal to or greater than a preset threshold, and determines that the image data having the same luminance When the frequency of is less than or equal to a preset threshold, it may be determined that neighboring pixel rows are included in different regions.
표시 장치의 영상 처리 방법은 영상 데이터에 기초하여 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출(S200)할 수 있다. 표시 장치의 영상 처리 방법은 영역이 시작되는 화소 행에서 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 최소화하고, 화소 행 단위로 영상 데이터의 행 최대 휘도 및 행 최소 휘도를 검출할 수 있다. 또한, 각각의 영역 내에서 영역 최대 휘도와 행 최대 휘도를 비교하여 영역 최대 휘도를 검출하고, 영역 최소 휘도와 행 최소 휘도를 비교하여 영역 최소 휘도를 검출할 수 있다.The image processing method of the display device may detect a region maximum luminance and region minimum luminance of each region based on image data ( S200 ). The image processing method of the display device may minimize the region maximum luminance and region minimum luminance in a pixel row where the region starts, and detect the row maximum luminance and row minimum luminance of image data in units of pixel rows. In addition, the region maximum luminance may be detected by comparing the region maximum luminance with the row maximum luminance within each region, and the region minimum luminance may be detected by comparing the region minimum luminance with the row minimum luminance.
표시 장치의 영상 처리 방법은 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성(S300)할 수 있다. 표시 장치의 영상 처리 방법은 각각의 영역의 영역 최대 휘도와 영역 최소 휘도에 기초하여 영상 데이터가 출력되는 휘도 범위를 확장함으로써, 각각의 영역의 콘트라스트를 개선할 수 있다.The image processing method of the display device may generate correction image data for correcting the contrast of each region based on the maximum luminance of the region and the minimum luminance of the region ( S300 ). The image processing method of the display device may improve the contrast of each region by extending a luminance range in which image data is output based on the region maximum luminance and region minimum luminance of each region.
상술한 바와 같이, 표시 장치의 영상 처리 방법은 영상 데이터를 영역 별로 분할하고, 영역 별 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하며, 영역 별 최대 휘도와 최소 휘도의 범위를 확장시킴으로써, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.As described above, the image processing method of the display device improves display quality by dividing image data into regions, detecting region maximum luminance and region minimum luminance for each region, and extending the range of maximum luminance and minimum luminance for each region. can make it
본 발명은 표시 장치를 구비한 모든 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 타블렛 PC, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), MP3 플레이어, 네비게이션, 비디오폰, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display; HMD) 장치 등에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to all electronic devices equipped with a display device. For example, the present invention relates to televisions, computer monitors, notebooks, digital cameras, mobile phones, smart phones, smart pads, tablet PCs, PDAs, PMPs, MP3 players, navigation devices, video phones, head mounted displays ( It can be applied to Head Mount Display (HMD) devices and the like.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to exemplary embodiments of the present invention, those skilled in the art can make various modifications to the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that it can be modified and changed accordingly.
100: 영상 처리 장치 120: 영역 분할부
140: 휘도 검출부 160: 보정부
200: 표시 장치 210: 표시 패널
220: 영상 처리부 230: 데이터 구동부
240: 스캔 구동부 250: 타이밍 제어부100: image processing device 120: region dividing unit
140: luminance detection unit 160: correction unit
200: display device 210: display panel
220: image processing unit 230: data driving unit
240: scan driver 250: timing controller
Claims (20)
상기 영상 데이터 및 상기 영역 분할 정보에 기초하여 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하는 휘도 검출부; 및
상기 영역 분할 정보, 상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도에 기초하여 상기 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 보정부를 포함하는 영상 처리 장치.Receiving image data corresponding to an image displayed on the display panel, converting the image data for each pixel row defined by all pixels constituting one row of the display panel to generate conversion data, a region divider configured to generate region division information for dividing the image data into a plurality of regions based on the above;
a luminance detector configured to detect a region maximum luminance and region minimum luminance of each region based on the image data and the region division information; and
and a correction unit configured to generate correction image data for correcting contrast of each region based on the region division information, the maximum luminance of the region, and the minimum luminance of the region.
상기 표시 패널에 표시되는 영상에 상응하는 영상 데이터를 상기 표시 패널의 하나의 행을 구성하는 모든 화소들로 정의된 화소 행 별로 변환하고, 상기 변환 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터를 복수의 영역들로 분할하며, 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도에 기초하여 상기 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부;
상기 보정 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 화소들에 공급하는 데이터 구동부;
상기 화소들에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부; 및
상기 데이터 구동부 및 상기 스캔 구동부를 제어하는 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.a display panel including a plurality of pixels;
Image data corresponding to the image displayed on the display panel is converted for each pixel row defined by all pixels constituting one row of the display panel, and the image data is divided into a plurality of regions based on the converted data. an image processing unit configured to perform segmentation and to generate correction image data for correcting contrast of each region based on the region maximum luminance and region minimum luminance of each region;
a data driver generating a data signal based on the corrected image data and supplying the data signal to the pixels;
a scan driver supplying scan signals to the pixels; and
and a timing controller configured to generate a control signal for controlling the data driver and the scan driver.
상기 영상 데이터에 기초하여 상기 각각의 영역의 영역 최대 휘도 및 영역 최소 휘도를 검출하는 단계; 및
상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도에 기초하여 상기 각각의 영역의 콘트라스트를 보정하는 보정 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 영상 처리 방법.Converting image data corresponding to an image displayed on the display panel for each pixel row defined by all pixels constituting one row of the display panel to generate conversion data, and converting the image data into a plurality of pieces based on the conversion data. Dividing into regions of;
detecting a region maximum luminance and a region minimum luminance of each region based on the image data; and
and generating correction image data for compensating the contrast of each region based on the maximum luminance of the region and the minimum luminance of the region.
상기 이웃하는 화소 행들의 상기 히스토그램을 비교하는 단계;
동일한 휘도를 갖는 상기 영상 데이터의 도수가 기 설정된 문턱값 이상인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 동일한 영역에 포함되는 것으로 판단하는 단계; 및
동일한 휘도를 갖는 상기 영상 데이터의 도수가 상기 문턱값 미만인 경우, 상기 이웃하는 화소 행들이 상이한 영역에 포함되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 영상 처리 방법.19. The method of claim 18, wherein dividing the region comprises
comparing the histograms of the neighboring pixel rows;
determining that the neighboring pixel rows are included in the same area when the frequency of the image data having the same luminance is equal to or greater than a preset threshold; and
and determining that the neighboring pixel rows are included in different regions when the frequency of the image data having the same luminance is less than the threshold value.
상기 영역 최대 휘도 및 상기 영역 최소 휘도를 초기화하는 단계;
상기 화소 행 단위로 상기 영상 데이터의 행 최대 휘도 및 행 최소 휘도를 검출하는 단계;
상기 각각의 영역 내에서 상기 영역 최대 휘도와 상기 행 최대 휘도를 비교하는 단계; 및
상기 각각의 영역 내에서 상기 영역 최소 휘도와 상기 행 최소 휘도를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 영상 처리 방법.
16. The method of claim 15, wherein detecting the region maximum luminance and the region minimum luminance
initializing the region maximum luminance and the region minimum luminance;
detecting row maximum luminance and row minimum luminance of the image data in units of pixel rows;
comparing the region maximum luminance and the row maximum luminance within each region; and
and comparing the minimum luminance of the region and the minimum luminance of the row in each of the regions.
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